Loading...
Theoretical and Experimental Study of Essential oil Extraction from Damask Rose Flower
Darvishi Noshabadi, Mohammad Amin | 2021
2253
Viewed
- Type of Document: M.Sc. Thesis
- Language: Farsi
- Document No: 54684 (06)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Chemical and Petroleum Engineering
- Advisor(s): Gothbi, Cyrus; Karimi Sabet, Javad
- Abstract:
- The use of medicinal plants to improve living standards has coincided with the history of human life. Throughout history, man has had no choice but to resort to plants. Among all the plants, Iranians have had a deep connection with Mohammadi flowers and throughout history have tried to extract the plant in various ways. Therefore, in this article, we have examined the method of supercritical extraction. In order to create a criterion for comparing the maximum extraction rate with the Soxhlet method and with the help of normal hexane solvent, the extraction operation was performed and its efficiency was estimated to be equal to 1.02%. Then, with supercritical experiments, it was found that increasing the pressure and retention time increases the extraction rate and increasing the temperature has an inverse effect on the extraction rate. Recovery was based on dried plant with 54.9% of 2-phenylethanol. On the other hand, these parameters were also investigated for the extraction of 2-phenyl ethanol, and consequently temperature has a key effect on the extraction of this substance and increasing the temperature increases the extraction of this substance, so the maximum extraction is in the temperature of 50 degrees is equal to 58.8%. In the simulation chapter, according to the equilibrium data obtained at a residence time of 270 minutes, the extraction modeling was performed using the peng-Robinson equation of state and the binary interaction coefficients were optimized using the genetic algorithm. These coefficients were obtained with values of kij=0.311 and lij=0.037 Then, the process was simulated and the extraction unit of the solvent was investigated according to the ping-Robinson information obtained in the previous step. The most suitable temperature and pressure range for proper separation, reduce the recovery cost and reduce the amount of compensatory dioxide to the cycle (make-up) temperature range was 40-55 bar and 15-25 C At the end, simulation was performed by Hayes software and units were designed with the help of Wallace handbook. For example, extraction tanks with a volume of 200 liters with a length to diameter ratio of 3 and a thickness of 0.915 were considered to withstand a pressure of 125 bar. And an estimate of the cost of each equipment was made. In the appendix, the economic review of this project was performed, which showed that the project ROI is equal to 154% and the project PBP is equal to 0.62
- Keywords:
- Economic Analysis ; Supercritical Extraction ; Essential Oil ; Damask Rose ; Supercritical Carbon Dioxide ; Peng Robinson Equation of State ; Solubility Modelling
- محتواي کتاب
- view
- فصل 1: مقدمه
- فصل 2: مروري بر مطالعات انجام شده
- 2-1- مقدمه
- 2-2- معرفی گیاه گل محمدی
- 2-3- مشخصات ظاهری گیاه
- 2-4- بررسی گونههای گیاه گل محمدی
- 2-5- اسانس گل محمدی
- 2-6- ترکیبات شیمیایی موجود در عصاره گل رز
- جدول (2-2) مقایسه درصد ترکیبات موجود در عصارههای مختلف
- جدول (2-3) ترکیب درصد اسانس مطلق رز
- جدول (2-4) ترکیب درصد اسانس مطلق تجاري ترکیهاي و بلغاري
- جدول (2-5) ترکیب درصد مواد موجود به کمک روش استخراج با آب و اسید
- جدول (2-6) درصد اسانس ترکیبات گل رز مناطق مرکزي ایران به کمک روش تقطیر و استخراج اسید
- 2-6-2- سیترونیلول
- 2-6-3- ژرانیلول
- 2-6-4- نرول
- 2-6-5- فنیل اتیل الکل
- 2-7- کاربردهای روغن و گیاه گل محمدی
- 2-8- تحقیقات انجام شده در زمینه استخراج
- 2-9- نتیجه گیری
- فصل 3: روش های جداسازی
- 3-1- مقدمه
- 3-2- روشهای جداسازی
- 3-2-1- روش (soxhlet) سوکسله
- 3-2-2- روش تقطیر
- 3-2-3- تقطیر با آب
- 3-2-4- استخراج با حلال
- 3-2-5- استخراج به کمک امواج فراصوت
- 3-2-6- استخراج به کمک ریز موج و بدون حلال
- 3-2-7- استخراج توسط حلال کمک شده با امواج مایکروویو27F
- 3-2-8- روش پرس سرد
- 3-2-9- استخراج با چربی
- 3-2-10- استخراج با مایع فشار بالا
- 3-2-11- استخراج با آب در زیر نقطه بحرانی
- 3-3- استخراج با سیال فوق بحرانی
- فصل 4: عملیات تجربی
- 4-1- دستگاه استخراج با سیال فوق بحرانی
- شکل (4-1) 1- مخزن CO2 2-پیش گرم کن 3-بوستر افزایش دهنده فشار 4-شیر ورودی 5- مخزن استخراج درون حمام آب گرم 6-شیر فشار برگشتی 7- شیر خروجی 8-ارلن جمع آوری نمونه
- شکل (4-2) سیستم استخراج فوق بحرانی
- 4-1-2- مخزن دی اکسید کربن
- 4-1-3- مخزن پیش گرم کننده
- 4-1-4- بوستر
- 4-1-5- حمام آب گرم
- 4-1-6- مخزن استخراج
- 4-1-7- شیر تنظیم کننده فشار برگشتی
- 4-1-8- جمع آوری نمونه
- 4-2- روش انجام آزمایش
- 4-3- استخراج سوکسله
- 4-4- استخراج فوق بحرانی
- 4-1- دستگاه استخراج با سیال فوق بحرانی
- فصل 5: مدلسازی وحلالیت چند جزئی در سیال فوق بحرانی
- 5-1- مقدمه
- 5-2- - روشهاي مختلف مدل سازي حلالیت در سیال فوق بحرانی
- 5-3- مدل سازي حلالیت چندجزیی با استفاده از معادله حالت
- 5-4- معادلات حالت درجه سه28F
- 5-5- قوانین اختلاط
- 5-6- ضرایب برهمکنش دوتایی
- 5-7- محاسبه ضرایب برهمکنش دوتایی
- (5-16)
- (5-17)
- شکل (5-1) دادههای تجربی سیستم سیترونیلول و کربن دی اکسید
- شکل (5-2) دادههای تجربی سیستم 2-فنیل اتانول و کربن دی اکسید
- شکل (5-3) بررسی زمانی استخراج در محدوده 0 الی 300 دقیقه
- شکل (5-4) تابع مدنظر بر ای اعمال الگوریتم ژنتیک
- شکل (5-5) تابع فراخوانی شده در الگوریتم ژنتیک جهت محاسبه حلالیت
- شکل (5-6) تابع محاسبه Z و ضریب فوگاسیته
- شکل (5-7) مقایسه تجربی (•) با حلالیت تخمینی (() با استفاده از پینگ رایبنسون با دو پارامتر اصلاحی kij و lij
- فصل 6: طراحی و شبیه سازی
- 6-1- مقدمه
- 6-2- شرح کلی فرایندها
- 6-3- طراحی مخازن استخراج
- شکل (6-2) شماتیکی از مخازن استخراج
- شکل (6-3) انواع سرهای مخازن
- شکل (6-4) فرمول محاسبه سقف و کف مخزن به اشکال ذوذنقه و نیمه بیضی
- محاسبه حجم سرمخزن مطابق شکل (6-4) و انتهای مخزن از فرمول محاسبه مخروط نیمه صورت گرفت لذا داریم:
- که در این رابطه D قطر مخزن L ارتفاع کل مخزن l ارتفاع شل(کل مخزن به جز محدوده ذوذنقه) H ارتفاع قسمت ذوذنقهای و d قطر انتهای پایانی مخزن میباشد.
- هم چنین طبق هندبوک والاس برای انتخاب نسبت مناسب ارتفاع مخزن به قطر آن از رابطه زیر استفاده می کنیم لذا داریم:
- شکل (6-5) نسبت ارتفاع به قطر مخزن با توجه به فشار مخزن
- 6-4- ترکیبات اساسی در مواد موثره گل محمدی
- 6-5- مقدار ماده موثره در گل محمدی و شدت جریان CO2 در فرایند استخراج
- 6-6- انتخاب معادله ترمودینامیکی
- 6-7- خروجی نرم افزار اسپن هایسیس
- 6-8- مشخصات پمپ P-101
- 6-9- تعیین اندازه کندانسور و مبدل
- 6-10- طراحی ظرف استخراج
- فصل 7: بحث و نتیجه گیری
- فصل 8: پیوست
- فصل 9: مراجع